FísicaUERJBNCC EM13CNT203Difícil⏱ medio

O menor tempo medido em laboratório ocorreu na escala de zeptossegundos e corresponde ao intervalo ?t em que…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT203

Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

O menor tempo medido em laboratório ocorreu na escala de zeptossegundos e corresponde ao intervalo ?t em que uma partícula de luz percorre a distância que separa os centros atômicos de uma única molécula de hidrogênio. Uma unidade de zeptossegundo equivale a 10?²¹ segundo. Admita que a velocidade da luz seja de 3 × 108 m/s e que a distância entre os centros atômicos de uma molécula de hidrogênio seja de 7,2 × 10?¹¹ metro. Nessas condições, no referencial da partícula de luz, o valor de ?t, em zeptossegundos, é igual a: (UERJ 2024)

A) 120
B) 180
C) 240
D) 320

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Identifique os dados. A distância entre os centros atômicos é d = 7,2 × 10^-11 m, a velocidade da luz é v = 3 × 10^8 m/s e a unidade zeptossegundo vale 10^-21 s.
Como a luz percorre a distância d com velocidade constante, o intervalo é t = d / v = (7,2 × 10^-11) / (3 × 10^8).
Faça a divisão separadamente. 7,2 / 3 = 2,4 e 10^-11 / 10^8 = 10^-19. Logo t = 2,4 × 10^-19 s.
Converta para zeptossegundos dividindo pela unidade: t = (2,4 × 10^-19) / (10^-21) = 2,4 × 10^2 = 240 zs. Portanto a alternativa correta é a C.
Por que as outras estão erradas. A (120) seria obtida dividindo o resultado por 2, o que não tem base no enunciado. B (180) corresponderia a usar uma velocidade de 4 × 10^8 m/s, que não é a dada. D (320) resultaria de um erro na divisão de 7,2 por 3, que não dá 3,2.
Observação sobre o referencial. A expressão 'no referencial da partícula de luz' é uma formulação delicada, pois a relatividade não atribui um referencial próprio ao fóton. O enunciado pretende que o intervalo seja calculado com a distância e a velocidade dadas, isto é, medido no referencial do laboratório, e é isso que a resolução faz. Com esses dados, o gabarito oficial C está correto.

💡 Dica: Use a fórmula tempo = distância / velocidade e converta para zeptossegundos.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimental

O aluno provavelmente dividiu o resultado final por 2, talvez tratando a distância como se fosse a metade da molécula ou confundindo o trajeto de ida com o de ida e volta.

B Erradaerro: Atençãoa que mais engana

O aluno provavelmente usou a velocidade 4 × 10^8 m/s, ou errou ao multiplicar um dos fatores, obtendo 1,8 × 10^-19 s em vez de 2,4 × 10^-19 s.

Por que engana: Erro comum é esquecer de converter unidades ou aplicar incorretamente a fórmula do tempo.

C Correta

CORRETA. Ao calcular Δt = d/v = (7,2 × 10⁻¹¹ m) / (3 × 10⁸ m/s) = 2,4 × 10⁻¹⁹ s, e convertendo para zeptossegundos (1 zs = 10⁻²¹ s), temos 2,4 × 10⁻¹⁹ s ÷ 10⁻²¹ s/zs = 240 zs.

D Erradaerro: Procedimental

O aluno provavelmente cometeu um erro aritmético na divisão de 7,2 por 3, escrevendo 3,2 em vez de 2,4, e chegou a 3,2 × 10^-19 s.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico medio

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 consolidacao

🎯 Conceito central

tempo, velocidade, distância

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

velocidade, distância e tempo · unidades de medida e conversão

📚 Reveja

revisar cálculo de tempo a partir de distância e velocidade

⚠️ Erro mais comum

Erro comum é esquecer de converter unidades ou aplicar incorretamente a fórmula do tempo.

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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